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埃馬克 VL 1 TWIN Line：高效生產（chǎn）行星齒輪和太陽輪、凸輪以及其他多種零（líng）部件

2018-9-18 來源（yuán）：埃馬克作者：--

汽車製造行業中的挑戰不（bú）斷快速升級。以傳動齒輪箱為（wéi）例：AT變速箱與雙離合變（biàn）速器等現有（yǒu）係統不斷增強。與此同時，還出現了新（xīn）型的混合動力（lì）驅動係統及各類輔（fǔ）助係統，這進一步增加了整個係統的（de）複雜程度（dù）。在此背景下，對相關的質量經理來說，“零公差”比以往任何時候都更加重要。每一個工件必須完（wán）美無誤（wù）地完成生產，而且還要盡量降低單件成本。憑借10 新研發的 VL 1 TWIN 機床，埃馬克充分展示了一個高度專業化的（de）機床（chuáng）製造商如何遊刃有（yǒu）餘地應對上述挑戰。這款雙主軸上下（xià）料車床適（shì）合加工直徑不超過 75 mm 的工件，並且能在一個加工區（qū）內（nèi）同步加工兩個相同的工件。另外，創新型直線電機和X軸直接式行程測量係統等裝備，也能保證生產達到（dào）極（jí）高的（de）精準性和持續（xù）精度。這款機（jī）床能（néng）顯（xiǎn）著提高行星齒輪和太陽輪（lún）等重要的傳（chuán）動齒輪箱部件的加工效率。不僅如此，凸（tū）輪件、法蘭、套筒或滾（gǔn）動軸承環的生產相應提高。

在傳動齒輪箱的生產過程中，對於“數量（liàng）和質量”的要求在不斷提高（gāo）：由於變速箱的齒（chǐ）輪數量不斷增加（jiā），所（suǒ）生產的齒輪和齒輪部件的（de）數量也顯著上20 升。同時，為了達到（dào）現代化傳動齒輪箱所需的功率密度，也必須提高工件的“質量”。此外，當然還必須繼續保持傳動齒輪箱眾所周知（zhī）的其他性能特點，例如在達到最佳動態性能的情況下使用壽命也較長等。那麽，是否能協調不斷提高的質量（liàng）和生（shēng）產力要（yào）求與普遍上升的成本壓力之間的關係呢？“這正是我們的目標（biāo），”模塊化解決方案銷售與市場營銷（xiāo）部門總監Björn Svatek說，“我們研發出一（yī）款極具成本效益的機床。一方（fāng）麵它（tā）配備兩條上下料主軸，能在極短時間內達到極高的產出量；另一方麵，機床上的其他裝備，比如 X 軸中的直接式行程測量係統、規格 45 的閉環滾珠導軌和創新型直線電機，都能（néng）確保機床達到（dào）極（jí）高的動態性能以及可重複（fù）性和新聞（wén）持續精度，並縮（suō）短交付周期。對於直（zhí）徑不超過 75 mm（3英寸）的（de）車削30 件，這的（de）確是完美的解決（jué）方案。”

可達到最短的節拍時間

通過簡單描述整個加工過程，即可看出這款機床將帶來什麽（me）樣的可能性：在機床（chuáng）的同步加工過程中 (OP 10/OP 10)，會（huì）以極高的速（sù）度同步加工兩個相同的工件。由兩條上下料（liào）主軸（占空比為 40% 時可達到 9.9 kW/136Nm）負責從進料（liào）帶上抓取兩（liǎng）個相同的工件、將工件（jiàn）運送到加工（gōng）區內並在同一（yī）次裝夾中同步加工——兩個工件的直徑和長度（dù）（X/Z 方向）可獨立調節，因為主軸可以完全（quán）自主移（yí）動。在同步（bù）加（jiā）工過程中，X 軸中的直線電機與直接式行程測量係統搭（dā）配使用，還可以（yǐ）進一步（bù）提（tí）速。這些功能可以達到40 什麽樣（yàng）的節拍時間呢（ne）？“這顯然取決於（yú）所加工的工件和工藝，”BjörnSvatek 說，“一般來說，平均換裝時間隻有不到 5 秒。”VL 1 TWIN Line為充分利用機床的生產率，埃馬克還采用高效的 TWIN 方法來提供更加先進的解決方案。例（lì）如VL 1 TWIN Line，也（yě）就是使（shǐ）用 TrackMotion 工件輸送係統相互連接（jiē）在一起的兩（liǎng）台 VL 1 TWIN 機床。這樣，便可以在 OP 10 和OP 20 中同步在兩個工（gōng）件上從兩側進行加工。通過（guò）這種方式，可以將整個OP 10/OP 10 和 OP 20/OP 20 加工過程的節拍時間降到低於 20 秒——這個節拍時間極短，在（zài）對行星齒輪等工件進行軟加工時（shí），可以（yǐ）顯（xiǎn）著降低單件50 成本。這套係統還配備了（le）適用於毛坯件和成品件的大（dà）型（xíng）工件存儲器。所使用的（de）堆垛機托盤已經過優化配置，因此可在（zài）極（jí）小的（de）空間內存放相（xiàng）對更多（duō）的工件。正如其名稱所述，這可以通過將工件上下疊放（即英語的（de）Stacked，堆垛）來實現。

基於 TrackMotion 連接方法，埃馬克（kè）可提供多工藝技術生（shēng）產線。以齒輪為例：在兩（liǎng）台 VL 1 TWIN 上完成毛坯件的兩側加工後，會由一台埃馬（mǎ）克（kè）滾齒機對工件進行滾齒加工。在最後的 OP 40 工序中，使（shǐ）用埃馬克工藝技術進行去毛刺處理。在各道（dào）子（zǐ）工序之間，TrackMotion 係統的最大（dà）移動速度可達到 150 m/min（5,905 in/min），因（yīn）此能夠實現極高的加工速度。

高質（zhì）量——低成本

研發 VL 1 TWIN 時的另一個目（mù）標是（shì）提高所（suǒ）生產部（bù）件的質量。顯而易見，機床上（shàng）各種配置細節說明了這一點。例（lì）如，在 X 軸（zhóu）中配備有一個直接式高精度行程（chéng）測量係（xì）統，所使（shǐ）用的閉環滾珠導（dǎo）軌能確保達到（dào）極高的剛性和引導精度，采用聚合物混凝土 Mineralit® 製成的（de）機床床身可以降低車（chē）削過程中的振動。另外，在（zài）加工區和上下料（liào）工位之間還可以選裝一套（tào）測量係統，可以額外提高工藝可靠性。“這台機（jī）床能（néng）提（tí）供極高的精準性和持續精度，”Svatek 總結說。在達到高要求的同（tóng）時降低用戶的投資成本，這（zhè）可能就是這項技術最令人（rén）驚歎之處。在整個研發（fā）過程中，埃馬克持續關注（zhù）成本控製（zhì）。並且還采用標準化的高性能組（zǔ）件。由此顯著降低了每一根主軸的價格（gé）。另70 外（wài），機床床身占（zhàn）地麵積僅 4.59 平方米（不含排屑器（qì）和工件輸送係統（tǒng）），在（zài）建立新的生產（chǎn）流程時，自然會進一（yī）步降低成本。“在這台車（chē）床（chuáng）中，我們真正將所有決定性的因素匯集在一起，”Björn Svatek 最後總結說，“ VL 1 TWIN 的節拍時間極短，可確保極高（gāo）的工件質量，並能將（jiāng）投資成本降到最低。此外，我們還可以（yǐ）針對子工序或整個過（guò）程配置出極度靈活的係統解決方（fāng）案。最（zuì）終，我們的客戶能從顯著降低的單件（jiàn）成本中獲益。”

圖下注釋：